Cleanup debug counters
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20 #include <cassert>
21 #include <cmath>
22 #include <cstring>
23 #include <fstream>
24 #include <iostream>
25 #include <sstream>
26 #include <vector>
27
28 #include "book.h"
29 #include "evaluate.h"
30 #include "history.h"
31 #include "misc.h"
32 #include "move.h"
33 #include "movegen.h"
34 #include "movepick.h"
35 #include "lock.h"
36 #include "search.h"
37 #include "timeman.h"
38 #include "thread.h"
39 #include "tt.h"
40 #include "ucioption.h"
41
42 using std::cout;
43 using std::endl;
44
45 namespace {
46
47   // Different node types, used as template parameter
48   enum NodeType { NonPV, PV };
49
50   // Set to true to force running with one thread. Used for debugging.
51   const bool FakeSplit = false;
52
53   // Lookup table to check if a Piece is a slider and its access function
54   const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
55   inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
56
57   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff like init,
58   // starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a split
59   // point. All the access to shared thread data is done through this class.
60
61   class ThreadsManager {
62     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
63        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
64        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
65     */
66   public:
67     void init_threads();
68     void exit_threads();
69
70     int min_split_depth() const { return minimumSplitDepth; }
71     int active_threads() const { return activeThreads; }
72     void set_active_threads(int cnt) { activeThreads = cnt; }
73
74     void read_uci_options();
75     bool available_thread_exists(int master) const;
76     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
77     bool cutoff_at_splitpoint(int threadID) const;
78     void wake_sleeping_thread(int threadID);
79     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
80
81     template <bool Fake>
82     void split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
83                Depth depth, Move threatMove, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
84
85   private:
86     Depth minimumSplitDepth;
87     int maxThreadsPerSplitPoint;
88     bool useSleepingThreads;
89     int activeThreads;
90     volatile bool allThreadsShouldExit;
91     Thread threads[MAX_THREADS];
92     Lock mpLock, sleepLock[MAX_THREADS];
93     WaitCondition sleepCond[MAX_THREADS];
94   };
95
96
97   // RootMove struct is used for moves at the root of the tree. For each root
98   // move, we store two scores, a node count, and a PV (really a refutation
99   // in the case of moves which fail low). Value pv_score is normally set at
100   // -VALUE_INFINITE for all non-pv moves, while non_pv_score is computed
101   // according to the order in which moves are returned by MovePicker.
102
103   struct RootMove {
104
105     RootMove();
106     RootMove(const RootMove& rm) { *this = rm; }
107     RootMove& operator=(const RootMove& rm);
108
109     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
110     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
111     // than a move m2 if it has an higher pv_score, or if it has
112     // equal pv_score but m1 has the higher non_pv_score. In this way
113     // we are guaranteed that PV moves are always sorted as first.
114     bool operator<(const RootMove& m) const {
115       return pv_score != m.pv_score ? pv_score < m.pv_score
116                                     : non_pv_score < m.non_pv_score;
117     }
118
119     void extract_pv_from_tt(Position& pos);
120     void insert_pv_in_tt(Position& pos);
121     std::string pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta, int pvIdx);
122
123     int64_t nodes;
124     Value pv_score;
125     Value non_pv_score;
126     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
127   };
128
129
130   // RootMoveList struct is just a std::vector<> of RootMove objects,
131   // with an handful of methods above the standard ones.
132
133   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
134
135     typedef std::vector<RootMove> Base;
136
137     void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
138     void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
139     void sort_multipv(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
140
141     int bestMoveChanges;
142   };
143
144
145   // Overload operator<<() to make it easier to print moves in a coordinate
146   // notation compatible with UCI protocol.
147   std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
148
149     bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
150     return os << move_to_uci(m, chess960);
151   }
152
153
154   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
155   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
156   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
157   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
158   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
159   // operator<<() that will read it to properly format castling moves.
160   enum set960 {};
161
162   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
163
164     os.iword(0) = int(f);
165     return os;
166   }
167
168
169   /// Adjustments
170
171   // Step 6. Razoring
172
173   // Maximum depth for razoring
174   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
175
176   // Dynamic razoring margin based on depth
177   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
178
179   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
180   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
181
182   // Step 9. Internal iterative deepening
183
184   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
185   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
186
187   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
188   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
189   const Value IIDMargin = Value(0x100);
190
191   // Step 11. Decide the new search depth
192
193   // Extensions. Configurable UCI options
194   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
195   Depth CheckExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
196   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2];
197
198   // Minimum depth for use of singular extension
199   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
200
201   // Step 12. Futility pruning
202
203   // Futility margin for quiescence search
204   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
205
206   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their access functions
207   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
208   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
209
210   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
211   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
212
213   // Step 14. Reduced search
214
215   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
216   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
217
218   template <NodeType PV>
219   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
220
221   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
222   // better than the second best move.
223   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
224
225
226   /// Namespace variables
227
228   // Book
229   Book OpeningBook;
230
231   // Root move list
232   RootMoveList Rml;
233
234   // MultiPV mode
235   int MultiPV, UCIMultiPV;
236
237   // Time management variables
238   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
239   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
240   bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
241   TimeManager TimeMgr;
242
243   // Log file
244   bool UseLogFile;
245   std::ofstream LogFile;
246
247   // Skill level adjustment
248   int SkillLevel;
249   bool SkillLevelEnabled;
250   RKISS RK;
251
252   // Multi-threads manager
253   ThreadsManager ThreadsMgr;
254
255   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
256   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
257   bool SendSearchedNodes;
258   int NodesSincePoll;
259   int NodesBetweenPolls = 30000;
260
261   // History table
262   History H;
263
264
265   /// Local functions
266
267   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
268
269   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
270   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
271
272   template <NodeType PvNode>
273   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
274
275   template <NodeType PvNode>
276   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
277
278     return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
279                            : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
280   }
281
282   template <NodeType PvNode>
283   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool* dangerous);
284
285   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
286   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
287   Value value_to_tt(Value v, int ply);
288   Value value_from_tt(Value v, int ply);
289   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
290   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
291   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
292   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
293   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
294   void do_skill_level(Move* best, Move* ponder);
295
296   int current_search_time();
297   std::string value_to_uci(Value v);
298   std::string speed_to_uci(int64_t nodes);
299   void poll(const Position& pos);
300   void wait_for_stop_or_ponderhit();
301
302 #if !defined(_MSC_VER)
303   void* init_thread(void* threadID);
304 #else
305   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
306 #endif
307
308
309   // MovePickerExt is an extended MovePicker used to choose at compile time
310   // the proper move source according to the type of node.
311   template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
312
313   // In Root nodes use RootMoveList as source. Score and sort the root moves
314   // before to search them.
315   template<> struct MovePickerExt<false, true> : public MovePicker {
316
317     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
318                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), firstCall(true) {
319       Move move;
320       Value score = VALUE_ZERO;
321
322       // Score root moves using standard ordering used in main search, the moves
323       // are scored according to the order in which they are returned by MovePicker.
324       // This is the second order score that is used to compare the moves when
325       // the first orders pv_score of both moves are equal.
326       while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
327           for (rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
328               if (rm->pv[0] == move)
329               {
330                   rm->non_pv_score = score--;
331                   break;
332               }
333
334       Rml.sort();
335       rm = Rml.begin();
336     }
337
338     Move get_next_move() {
339
340       if (!firstCall)
341           ++rm;
342       else
343           firstCall = false;
344
345       return rm != Rml.end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
346     }
347
348     RootMoveList::iterator rm;
349     bool firstCall;
350   };
351
352   // In SpNodes use split point's shared MovePicker object as move source
353   template<> struct MovePickerExt<true, false> : public MovePicker {
354
355     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
356                   : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), mp(ss->sp->mp) {}
357
358     Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
359
360     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
361     MovePicker* mp;
362   };
363
364   // Default case, create and use a MovePicker object as source
365   template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
366
367     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
368                   : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
369
370     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
371   };
372
373 } // namespace
374
375
376 /// init_threads() is called during startup. It initializes various lookup tables
377 /// and creates and launches search threads.
378
379 void init_threads() {
380
381   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
382   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
383   int mc; // moveCount
384
385   // Init reductions array
386   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
387   {
388       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
389       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
390       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
391       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
392   }
393
394   // Init futility margins array
395   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
396       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
397
398   // Init futility move count array
399   for (d = 0; d < 32; d++)
400       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
401
402   // Create and startup threads
403   ThreadsMgr.init_threads();
404 }
405
406
407 /// exit_threads() is a trampoline to access ThreadsMgr from outside of current file
408 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
409
410
411 /// perft() is our utility to verify move generation. All the legal moves up to
412 /// given depth are generated and counted and the sum returned.
413
414 int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
415
416   MoveStack mlist[MOVES_MAX];
417   StateInfo st;
418   Move m;
419   int64_t sum = 0;
420
421   // Generate all legal moves
422   MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
423
424   // If we are at the last ply we don't need to do and undo
425   // the moves, just to count them.
426   if (depth <= ONE_PLY)
427       return int(last - mlist);
428
429   // Loop through all legal moves
430   CheckInfo ci(pos);
431   for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
432   {
433       m = cur->move;
434       pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
435       sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
436       pos.undo_move(m);
437   }
438   return sum;
439 }
440
441
442 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
443 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various global
444 /// variables, and calls id_loop(). It returns false when a quit command is
445 /// received during the search.
446
447 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
448            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
449
450   // Initialize global search-related variables
451   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
452   NodesSincePoll = 0;
453   SearchStartTime = get_system_time();
454   ExactMaxTime = maxTime;
455   MaxDepth = maxDepth;
456   MaxNodes = maxNodes;
457   InfiniteSearch = infinite;
458   Pondering = ponder;
459   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
460
461   // Look for a book move, only during games, not tests
462   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
463   {
464       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
465           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
466
467       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
468       if (bookMove != MOVE_NONE)
469       {
470           if (Pondering)
471               wait_for_stop_or_ponderhit();
472
473           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
474           return !QuitRequest;
475       }
476   }
477
478   // Read UCI options
479   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
480   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
481   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
482   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
483   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
484   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
485   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
486   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
487   UCIMultiPV                = Options["MultiPV"].value<int>();
488   SkillLevel                = Options["Skill level"].value<int>();
489   UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
490
491   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
492
493   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
494   {
495       Options["Clear Hash"].set_value("false");
496       TT.clear();
497   }
498   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
499
500   // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV that
501   // we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
502   SkillLevelEnabled = (SkillLevel < 20);
503   MultiPV = (SkillLevelEnabled ? Max(UCIMultiPV, 4) : UCIMultiPV);
504
505   // Set the number of active threads
506   ThreadsMgr.read_uci_options();
507   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
508
509   // Wake up needed threads. Main thread, with threadID == 0, is always active
510   for (int i = 1; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
511       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
512
513   // Set thinking time
514   int myTime = time[pos.side_to_move()];
515   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
516   if (UseTimeManagement)
517       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
518
519   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under time pressure
520   if (MaxNodes)
521       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
522   else if (myTime && myTime < 1000)
523       NodesBetweenPolls = 1000;
524   else if (myTime && myTime < 5000)
525       NodesBetweenPolls = 5000;
526   else
527       NodesBetweenPolls = 30000;
528
529   // Write search information to log file
530   if (UseLogFile)
531   {
532       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
533       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
534
535       LogFile << "\nSearching: "  << pos.to_fen()
536               << "\ninfinite: "   << infinite
537               << " ponder: "      << ponder
538               << " time: "        << myTime
539               << " increment: "   << myIncrement
540               << " moves to go: " << movesToGo
541               << endl;
542   }
543
544   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
545   Move ponderMove = MOVE_NONE;
546   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
547
548   // Print final search statistics
549   cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
550
551   if (UseLogFile)
552   {
553       int t = current_search_time();
554
555       LogFile << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
556               << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? int(pos.nodes_searched() * 1000 / t) : 0)
557               << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, bestMove);
558
559       StateInfo st;
560       pos.do_move(bestMove, st);
561       LogFile << "\nPonder move: " << move_to_san(pos, ponderMove) << endl;
562       pos.undo_move(bestMove); // Return from think() with unchanged position
563       LogFile.close();
564   }
565
566   // This makes all the threads to go to sleep
567   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
568
569   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
570   // best move before we are told to do so.
571   if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
572       wait_for_stop_or_ponderhit();
573
574   // Could be MOVE_NONE when searching on a stalemate position
575   cout << "bestmove " << bestMove;
576
577   // UCI protol is not clear on allowing sending an empty ponder move, instead
578   // it is clear that ponder move is optional. So skip it if empty.
579   if (ponderMove != MOVE_NONE)
580       cout << " ponder " << ponderMove;
581
582   cout << endl;
583
584   return !QuitRequest;
585 }
586
587
588 namespace {
589
590   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search() repeatedly
591   // with increasing depth until the allocated thinking time has been consumed,
592   // user stops the search, or the maximum search depth is reached.
593
594   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
595
596     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
597     Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
598     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
599     int depth, aspirationDelta, skillSamplingDepth;
600     Value value, alpha, beta;
601     Move bestMove, easyMove, skillBest, skillPonder;
602
603     // Initialize stuff before a new search
604     memset(ss, 0, 4 * sizeof(SearchStack));
605     TT.new_search();
606     H.clear();
607     *ponderMove = bestMove = easyMove = skillBest = skillPonder = MOVE_NONE;
608     depth = aspirationDelta = skillSamplingDepth = 0;
609     alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
610     ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update_gains()
611
612     // Moves to search are verified and copied
613     Rml.init(pos, searchMoves);
614
615     // Handle special case of searching on a mate/stalemate position
616     if (Rml.size() == 0)
617     {
618         cout << "info depth 0 score "
619              << value_to_uci(pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
620              << endl;
621
622         return MOVE_NONE;
623     }
624
625     // Choose a random sampling depth according to SkillLevel so that at low
626     // skills there is an higher risk to pick up a blunder.
627     if (SkillLevelEnabled)
628         skillSamplingDepth = 4 + SkillLevel + (RK.rand<unsigned>() % 4);
629
630     // Iterative deepening loop
631     while (++depth <= PLY_MAX && (!MaxDepth || depth <= MaxDepth) && !StopRequest)
632     {
633         Rml.bestMoveChanges = 0;
634         cout << set960(pos.is_chess960()) << "info depth " << depth << endl;
635
636         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
637         if (MultiPV == 1 && depth >= 5 && abs(bestValues[depth - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
638         {
639             int prevDelta1 = bestValues[depth - 1] - bestValues[depth - 2];
640             int prevDelta2 = bestValues[depth - 2] - bestValues[depth - 3];
641
642             aspirationDelta = Min(Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16), 24);
643             aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
644
645             alpha = Max(bestValues[depth - 1] - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
646             beta  = Min(bestValues[depth - 1] + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
647         }
648
649         // Start with a small aspiration window and, in case of fail high/low,
650         // research with bigger window until not failing high/low anymore.
651         do {
652             // Search starting from ss+1 to allow calling update_gains()
653             value = search<PV, false, true>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY, 0);
654
655             // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
656             // have been overwritten during the search.
657             for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); i++)
658                 Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
659
660             // Value cannot be trusted. Break out immediately!
661             if (StopRequest)
662                 break;
663
664             assert(value >= alpha);
665
666             // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
667             // otherwise exit the fail high/low loop.
668             if (value >= beta)
669             {
670                 beta = Min(beta + aspirationDelta, VALUE_INFINITE);
671                 aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
672             }
673             else if (value <= alpha)
674             {
675                 AspirationFailLow = true;
676                 StopOnPonderhit = false;
677
678                 alpha = Max(alpha - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
679                 aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
680             }
681             else
682                 break;
683
684         } while (abs(value) < VALUE_KNOWN_WIN);
685
686         // Collect info about search result
687         bestMove = Rml[0].pv[0];
688         *ponderMove = Rml[0].pv[1];
689         bestValues[depth] = value;
690         bestMoveChanges[depth] = Rml.bestMoveChanges;
691
692         // Do we need to pick now the best and the ponder moves ?
693         if (SkillLevelEnabled && depth == skillSamplingDepth)
694             do_skill_level(&skillBest, &skillPonder);
695
696         // Send PV line to GUI and to log file
697         for (int i = 0; i < Min(UCIMultiPV, (int)Rml.size()); i++)
698             cout << Rml[i].pv_info_to_uci(pos, depth, alpha, beta, i) << endl;
699
700         if (UseLogFile)
701             LogFile << pretty_pv(pos, depth, value, current_search_time(), Rml[0].pv) << endl;
702
703         // Init easyMove after first iteration or drop if differs from the best move
704         if (depth == 1 && (Rml.size() == 1 || Rml[0].pv_score > Rml[1].pv_score + EasyMoveMargin))
705             easyMove = bestMove;
706         else if (bestMove != easyMove)
707             easyMove = MOVE_NONE;
708
709         if (UseTimeManagement && !StopRequest)
710         {
711             // Time to stop?
712             bool noMoreTime = false;
713
714             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
715             if (   depth >= 5
716                 && abs(bestValues[depth])     >= abs(VALUE_MATE) - 100
717                 && abs(bestValues[depth - 1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
718                 noMoreTime = true;
719
720             // Stop search early if one move seems to be much better than the
721             // others or if there is only a single legal move. In this latter
722             // case we search up to Iteration 8 anyway to get a proper score.
723             if (   depth >= 7
724                 && easyMove == bestMove
725                 && (   Rml.size() == 1
726                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
727                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
728                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
729                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
730                 noMoreTime = true;
731
732             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
733             if (depth > 4 && depth < 50)
734                 TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[depth], bestMoveChanges[depth-1]);
735
736             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
737             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
738             // move at the next iteration anyway.
739             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
740                 noMoreTime = true;
741
742             if (noMoreTime)
743             {
744                 if (Pondering)
745                     StopOnPonderhit = true;
746                 else
747                     break;
748             }
749         }
750     }
751
752     // When using skills fake best and ponder moves with the sub-optimal ones
753     if (SkillLevelEnabled)
754     {
755         if (skillBest == MOVE_NONE) // Still unassigned ?
756             do_skill_level(&skillBest, &skillPonder);
757
758         bestMove = skillBest;
759         *ponderMove = skillPonder;
760     }
761
762     return bestMove;
763   }
764
765
766   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
767   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
768   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
769   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
770   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
771   // here: This is taken care of after we return from the split point.
772
773   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
774   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
775
776     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
777     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
778     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
779     assert((Root || ply > 0) && ply < PLY_MAX);
780     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
781
782     Move movesSearched[MOVES_MAX];
783     int64_t nodes;
784     StateInfo st;
785     const TTEntry *tte;
786     Key posKey;
787     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
788     Depth ext, newDepth;
789     ValueType vt;
790     Value bestValue, value, oldAlpha;
791     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
792     bool isPvMove, isCheck, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous, isBadCap;
793     int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
794     int threadID = pos.thread();
795     SplitPoint* sp = NULL;
796
797     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
798     oldAlpha = alpha;
799     isCheck = pos.is_check();
800
801     if (SpNode)
802     {
803         sp = ss->sp;
804         tte = NULL;
805         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
806         threatMove = sp->threatMove;
807         goto split_point_start;
808     }
809     else if (Root)
810         bestValue = alpha;
811
812     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
813     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
814     (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
815     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
816
817     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
818     {
819         NodesSincePoll = 0;
820         poll(pos);
821     }
822
823     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
824     if ((   StopRequest
825          || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
826          || pos.is_draw()
827          || ply >= PLY_MAX - 1) && !Root)
828         return VALUE_DRAW;
829
830     // Step 3. Mate distance pruning
831     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
832     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
833     if (alpha >= beta)
834         return alpha;
835
836     // Step 4. Transposition table lookup
837     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
838     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move.
839     excludedMove = ss->excludedMove;
840     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
841
842     tte = TT.retrieve(posKey);
843     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
844
845     // At PV nodes we check for exact scores, while at non-PV nodes we check for
846     // a fail high/low. Biggest advantage at probing at PV nodes is to have a
847     // smooth experience in analysis mode.
848     if (   !Root
849         && tte
850         && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
851                    : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply)))
852     {
853         TT.refresh(tte);
854         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
855         return value_from_tt(tte->value(), ply);
856     }
857
858     // Step 5. Evaluate the position statically and update parent's gain statistics
859     if (isCheck)
860         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
861     else if (tte)
862     {
863         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
864
865         ss->eval = tte->static_value();
866         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
867         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
868     }
869     else
870     {
871         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
872         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
873     }
874
875     // Save gain for the parent non-capture move
876     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
877
878     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
879     if (   !PvNode
880         &&  depth < RazorDepth
881         && !isCheck
882         &&  refinedValue + razor_margin(depth) < beta
883         &&  ttMove == MOVE_NONE
884         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
885         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
886     {
887         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
888         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
889         if (v < rbeta)
890             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
891             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
892             return v;
893     }
894
895     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
896     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
897     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
898     if (   !PvNode
899         && !ss->skipNullMove
900         &&  depth < RazorDepth
901         && !isCheck
902         &&  refinedValue - futility_margin(depth, 0) >= beta
903         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
904         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
905         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
906
907     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
908     if (   !PvNode
909         && !ss->skipNullMove
910         &&  depth > ONE_PLY
911         && !isCheck
912         &&  refinedValue >= beta
913         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
914         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
915     {
916         ss->currentMove = MOVE_NULL;
917
918         // Null move dynamic reduction based on depth
919         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
920
921         // Null move dynamic reduction based on value
922         if (refinedValue - PawnValueMidgame > beta)
923             R++;
924
925         pos.do_null_move(st);
926         (ss+1)->skipNullMove = true;
927         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
928         (ss+1)->skipNullMove = false;
929         pos.undo_null_move();
930
931         if (nullValue >= beta)
932         {
933             // Do not return unproven mate scores
934             if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
935                 nullValue = beta;
936
937             if (depth < 6 * ONE_PLY)
938                 return nullValue;
939
940             // Do verification search at high depths
941             ss->skipNullMove = true;
942             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
943             ss->skipNullMove = false;
944
945             if (v >= beta)
946                 return nullValue;
947         }
948         else
949         {
950             // The null move failed low, which means that we may be faced with
951             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
952             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
953             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
954             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
955             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
956             threatMove = (ss+1)->bestMove;
957
958             if (   depth < ThreatDepth
959                 && (ss-1)->reduction
960                 && threatMove != MOVE_NONE
961                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
962                 return beta - 1;
963         }
964     }
965
966     // Step 9. Internal iterative deepening
967     if (   depth >= IIDDepth[PvNode]
968         && ttMove == MOVE_NONE
969         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval + IIDMargin >= beta)))
970     {
971         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
972
973         ss->skipNullMove = true;
974         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
975         ss->skipNullMove = false;
976
977         ttMove = ss->bestMove;
978         tte = TT.retrieve(posKey);
979     }
980
981 split_point_start: // At split points actual search starts from here
982
983     // Initialize a MovePicker object for the current position
984     MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
985     CheckInfo ci(pos);
986     ss->bestMove = MOVE_NONE;
987     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
988     singularExtensionNode =   !Root
989                            && !SpNode
990                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
991                            && tte
992                            && tte->move()
993                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
994                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
995                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
996     if (SpNode)
997     {
998         lock_grab(&(sp->lock));
999         bestValue = sp->bestValue;
1000     }
1001
1002     // Step 10. Loop through moves
1003     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1004     while (   bestValue < beta
1005            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1006            && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1007     {
1008       assert(move_is_ok(move));
1009
1010       if (SpNode)
1011       {
1012           moveCount = ++sp->moveCount;
1013           lock_release(&(sp->lock));
1014       }
1015       else if (move == excludedMove)
1016           continue;
1017       else
1018           moveCount++;
1019
1020       if (Root)
1021       {
1022           // This is used by time management
1023           FirstRootMove = (moveCount == 1);
1024
1025           // Save the current node count before the move is searched
1026           nodes = pos.nodes_searched();
1027
1028           // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
1029           // correct accumulated node counts searched by each thread.
1030           if (SendSearchedNodes)
1031           {
1032               SendSearchedNodes = false;
1033               cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
1034           }
1035
1036           if (current_search_time() > 2000)
1037               cout << "info currmove " << move
1038                    << " currmovenumber " << moveCount << endl;
1039       }
1040
1041       // At Root and at first iteration do a PV search on all the moves to score root moves
1042       isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? depth <= ONE_PLY ? 1000 : MultiPV : 1));
1043       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1044       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1045
1046       // Step 11. Decide the new search depth
1047       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, &dangerous);
1048
1049       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
1050       // (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta), then that move
1051       // is singular and should be extended. To verify this we do a reduced search
1052       // on all the other moves but the ttMove, if result is lower than ttValue minus
1053       // a margin then we extend ttMove.
1054       if (   singularExtensionNode
1055           && move == tte->move()
1056           && ext < ONE_PLY)
1057       {
1058           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1059
1060           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1061           {
1062               Value rBeta = ttValue - int(depth);
1063               ss->excludedMove = move;
1064               ss->skipNullMove = true;
1065               Value v = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2, ply);
1066               ss->skipNullMove = false;
1067               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1068               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1069               if (v < rBeta)
1070                   ext = ONE_PLY;
1071           }
1072       }
1073
1074       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1075       ss->currentMove = move;
1076       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1077
1078       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1079       if (   !PvNode
1080           && !captureOrPromotion
1081           && !isCheck
1082           && !dangerous
1083           &&  move != ttMove
1084           && !move_is_castle(move))
1085       {
1086           // Move count based pruning
1087           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1088               && (!threatMove || !connected_threat(pos, move, threatMove))
1089               && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX) // FIXME bestValue is racy
1090           {
1091               if (SpNode)
1092                   lock_grab(&(sp->lock));
1093
1094               continue;
1095           }
1096
1097           // Value based pruning
1098           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1099           // but fixing this made program slightly weaker.
1100           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1101           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1102                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1103
1104           if (futilityValueScaled < beta)
1105           {
1106               if (SpNode)
1107               {
1108                   lock_grab(&(sp->lock));
1109                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1110                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1111               }
1112               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1113                   bestValue = futilityValueScaled;
1114
1115               continue;
1116           }
1117
1118           // Prune moves with negative SEE at low depths
1119           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1120               && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
1121               && pos.see_sign(move) < 0)
1122           {
1123               if (SpNode)
1124                   lock_grab(&(sp->lock));
1125
1126               continue;
1127           }
1128       }
1129
1130       // Bad capture detection. Will be used by prob-cut search
1131       isBadCap =   depth >= 3 * ONE_PLY
1132                 && depth < 8 * ONE_PLY
1133                 && captureOrPromotion
1134                 && move != ttMove
1135                 && !dangerous
1136                 && !move_is_promotion(move)
1137                 &&  abs(alpha) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
1138                 &&  pos.see_sign(move) < 0;
1139
1140       // Step 13. Make the move
1141       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1142
1143       if (!SpNode && !captureOrPromotion)
1144           movesSearched[playedMoveCount++] = move;
1145
1146       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1147       // The first move in list is the expected PV
1148       if (isPvMove)
1149       {
1150           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
1151           if (Root && MultiPV > 1)
1152               alpha = -VALUE_INFINITE;
1153
1154           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1155       }
1156       else
1157       {
1158           // Step 14. Reduced depth search
1159           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1160           bool doFullDepthSearch = true;
1161           alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1162
1163           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1164               && !captureOrPromotion
1165               && !dangerous
1166               && !move_is_castle(move)
1167               &&  ss->killers[0] != move
1168               &&  ss->killers[1] != move)
1169           {
1170               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1171               if (ss->reduction)
1172               {
1173                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1174                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1175                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1176
1177                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1178               }
1179               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1180           }
1181
1182           // Probcut search for bad captures. If a reduced search returns a value
1183           // very below beta then we can (almost) safely prune the bad capture.
1184           if (isBadCap)
1185           {
1186               ss->reduction = 3 * ONE_PLY;
1187               Value rAlpha = alpha - 300;
1188               Depth d = newDepth - ss->reduction;
1189               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(rAlpha+1), -rAlpha, d, ply+1);
1190               doFullDepthSearch = (value > rAlpha);
1191               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1192           }
1193
1194           // Step 15. Full depth search
1195           if (doFullDepthSearch)
1196           {
1197               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1198               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1199
1200               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1201               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1202               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1203               if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
1204                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1205           }
1206       }
1207
1208       // Step 16. Undo move
1209       pos.undo_move(move);
1210
1211       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1212
1213       // Step 17. Check for new best move
1214       if (SpNode)
1215       {
1216           lock_grab(&(sp->lock));
1217           bestValue = sp->bestValue;
1218           alpha = sp->alpha;
1219       }
1220
1221       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
1222       {
1223           bestValue = value;
1224
1225           if (SpNode)
1226               sp->bestValue = value;
1227
1228           if (!Root && value > alpha)
1229           {
1230               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1231               {
1232                   alpha = value;
1233
1234                   if (SpNode)
1235                       sp->alpha = value;
1236               }
1237               else if (SpNode)
1238                   sp->betaCutoff = true;
1239
1240               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1241                   ss->mateKiller = move;
1242
1243               ss->bestMove = move;
1244
1245               if (SpNode)
1246                   sp->ss->bestMove = move;
1247           }
1248       }
1249
1250       if (Root)
1251       {
1252           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
1253           // was aborted because the user interrupted the search or because we
1254           // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
1255           // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
1256           // move and/or PV.
1257           if (StopRequest)
1258               break;
1259
1260           // Remember searched nodes counts for this move
1261           mp.rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
1262
1263           // PV move or new best move ?
1264           if (isPvMove || value > alpha)
1265           {
1266               // Update PV
1267               ss->bestMove = move;
1268               mp.rm->pv_score = value;
1269               mp.rm->extract_pv_from_tt(pos);
1270
1271               // We record how often the best move has been changed in each
1272               // iteration. This information is used for time management: When
1273               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
1274               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
1275                   Rml.bestMoveChanges++;
1276
1277               Rml.sort_multipv(moveCount);
1278
1279               // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so
1280               // set alpha equal to minimum score among the PV lines.
1281               if (MultiPV > 1)
1282                   alpha = Rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
1283               else if (value > alpha)
1284                   alpha = value;
1285           }
1286           else
1287               mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
1288
1289       } // Root
1290
1291       // Step 18. Check for split
1292       if (   !Root
1293           && !SpNode
1294           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
1295           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1296           && bestValue < beta
1297           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1298           && !StopRequest
1299           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1300           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1301                                       threatMove, moveCount, &mp, PvNode);
1302     }
1303
1304     // Step 19. Check for mate and stalemate
1305     // All legal moves have been searched and if there are
1306     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1307     // If one move was excluded return fail low score.
1308     if (!SpNode && !moveCount)
1309         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1310
1311     // Step 20. Update tables
1312     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1313     // history counters, and killer moves.
1314     if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1315     {
1316         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1317         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1318              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1319
1320         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1321
1322         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1323         if (    bestValue >= beta
1324             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1325         {
1326             if (move != ss->killers[0])
1327             {
1328                 ss->killers[1] = ss->killers[0];
1329                 ss->killers[0] = move;
1330             }
1331             update_history(pos, move, depth, movesSearched, playedMoveCount);
1332         }
1333     }
1334
1335     if (SpNode)
1336     {
1337         // Here we have the lock still grabbed
1338         sp->slaves[threadID] = 0;
1339         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1340         lock_release(&(sp->lock));
1341     }
1342
1343     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1344
1345     return bestValue;
1346   }
1347
1348   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1349   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1350   // less than ONE_PLY).
1351
1352   template <NodeType PvNode>
1353   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1354
1355     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1356     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1357     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1358     assert(depth <= 0);
1359     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1360     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1361
1362     StateInfo st;
1363     Move ttMove, move;
1364     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1365     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1366     const TTEntry* tte;
1367     Depth ttDepth;
1368     Value oldAlpha = alpha;
1369
1370     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1371
1372     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1373     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1374         return VALUE_DRAW;
1375
1376     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
1377     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1378     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1379     isCheck = pos.is_check();
1380     ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
1381
1382     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1383     // pruning, but only for move ordering.
1384     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1385     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1386
1387     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ply))
1388     {
1389         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1390         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1391     }
1392
1393     // Evaluate the position statically
1394     if (isCheck)
1395     {
1396         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1397         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1398         enoughMaterial = false;
1399     }
1400     else
1401     {
1402         if (tte)
1403         {
1404             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1405
1406             evalMargin = tte->static_value_margin();
1407             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1408         }
1409         else
1410             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1411
1412         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1413
1414         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1415         if (bestValue >= beta)
1416         {
1417             if (!tte)
1418                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1419
1420             return bestValue;
1421         }
1422
1423         if (PvNode && bestValue > alpha)
1424             alpha = bestValue;
1425
1426         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1427         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1428         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1429     }
1430
1431     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1432     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1433     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
1434     // be generated.
1435     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
1436     CheckInfo ci(pos);
1437
1438     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1439     while (   alpha < beta
1440            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1441     {
1442       assert(move_is_ok(move));
1443
1444       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1445
1446       // Futility pruning
1447       if (   !PvNode
1448           && !isCheck
1449           && !moveIsCheck
1450           &&  move != ttMove
1451           &&  enoughMaterial
1452           && !move_is_promotion(move)
1453           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1454       {
1455           futilityValue =  futilityBase
1456                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1457                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1458
1459           if (futilityValue < alpha)
1460           {
1461               if (futilityValue > bestValue)
1462                   bestValue = futilityValue;
1463               continue;
1464           }
1465
1466           // Prune moves with negative or equal SEE
1467           if (   futilityBase < beta
1468               && depth < DEPTH_ZERO
1469               && pos.see(move) <= 0)
1470               continue;
1471       }
1472
1473       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1474       evasionPrunable =   isCheck
1475                        && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
1476                        && !pos.move_is_capture(move)
1477                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1478
1479       // Don't search moves with negative SEE values
1480       if (   !PvNode
1481           && (!isCheck || evasionPrunable)
1482           &&  move != ttMove
1483           && !move_is_promotion(move)
1484           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1485           continue;
1486
1487       // Don't search useless checks
1488       if (   !PvNode
1489           && !isCheck
1490           &&  moveIsCheck
1491           &&  move != ttMove
1492           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
1493           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
1494           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
1495       {
1496           if (ss->eval + PawnValueMidgame / 4 > bestValue)
1497               bestValue = ss->eval + PawnValueMidgame / 4;
1498
1499           continue;
1500       }
1501
1502       // Update current move
1503       ss->currentMove = move;
1504
1505       // Make and search the move
1506       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1507       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1508       pos.undo_move(move);
1509
1510       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1511
1512       // New best move?
1513       if (value > bestValue)
1514       {
1515           bestValue = value;
1516           if (value > alpha)
1517           {
1518               alpha = value;
1519               ss->bestMove = move;
1520           }
1521        }
1522     }
1523
1524     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1525     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1526     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1527         return value_mated_in(ply);
1528
1529     // Update transposition table
1530     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1531     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1532
1533     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1534
1535     return bestValue;
1536   }
1537
1538
1539   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
1540   // bestValue is updated only when returning false because in that case move
1541   // will be pruned.
1542
1543   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bestValue)
1544   {
1545     Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
1546     Square from, to, ksq, victimSq;
1547     Piece pc;
1548     Color them;
1549     Value futilityValue, bv = *bestValue;
1550
1551     from = move_from(move);
1552     to = move_to(move);
1553     them = opposite_color(pos.side_to_move());
1554     ksq = pos.king_square(them);
1555     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
1556     pc = pos.piece_on(from);
1557
1558     occ = pos.occupied_squares() & ~(1ULL << from) & ~(1ULL << ksq);
1559     oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
1560     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
1561
1562     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
1563     b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
1564
1565     if (!(b && (b & (b - 1))))
1566         return true;
1567
1568     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
1569     if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
1570         && bit_is_set(kingAtt, to))
1571         return true;
1572
1573     // Rule 3. Creating new double threats with checks
1574     b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
1575
1576     while (b)
1577     {
1578         victimSq = pop_1st_bit(&b);
1579         futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
1580
1581         // Note that here we generate illegal "double move"!
1582         if (   futilityValue >= beta
1583             && pos.see_sign(make_move(from, victimSq)) >= 0)
1584             return true;
1585
1586         if (futilityValue > bv)
1587             bv = futilityValue;
1588     }
1589
1590     // Update bestValue only if check is not dangerous (because we will prune the move)
1591     *bestValue = bv;
1592     return false;
1593   }
1594
1595
1596   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1597   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1598   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1599   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1600   // second move is assumed to be a move from the current position.
1601
1602   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1603
1604     Square f1, t1, f2, t2;
1605     Piece p;
1606
1607     assert(m1 && move_is_ok(m1));
1608     assert(m2 && move_is_ok(m2));
1609
1610     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1611     f2 = move_from(m2);
1612     t1 = move_to(m1);
1613     if (f2 == t1)
1614         return true;
1615
1616     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1617     t2 = move_to(m2);
1618     f1 = move_from(m1);
1619     if (t2 == f1)
1620         return true;
1621
1622     // Case 3: Moving through the vacated square
1623     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1624         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1625       return true;
1626
1627     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1628     p = pos.piece_on(t1);
1629     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1630         return true;
1631
1632     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1633     if (    piece_is_slider(p)
1634         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1635         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1636     {
1637         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1638         // move is the opposite of the checking piece.
1639         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1640         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1641
1642         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1643             return true;
1644     }
1645     return false;
1646   }
1647
1648
1649   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1650   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1651   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1652
1653   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1654
1655     if (v >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
1656       return v + ply;
1657
1658     if (v <= VALUE_MATED_IN_PLY_MAX)
1659       return v - ply;
1660
1661     return v;
1662   }
1663
1664
1665   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1666   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1667
1668   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1669
1670     if (v >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
1671       return v - ply;
1672
1673     if (v <= VALUE_MATED_IN_PLY_MAX)
1674       return v + ply;
1675
1676     return v;
1677   }
1678
1679
1680   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1681   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1682   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1683   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1684   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1685   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1686   template <NodeType PvNode>
1687   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
1688                   bool moveIsCheck, bool* dangerous) {
1689
1690     assert(m != MOVE_NONE);
1691
1692     Depth result = DEPTH_ZERO;
1693     *dangerous = moveIsCheck;
1694
1695     if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1696         result += CheckExtension[PvNode];
1697
1698     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1699     {
1700         Color c = pos.side_to_move();
1701         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1702         {
1703             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1704             *dangerous = true;
1705         }
1706         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1707         {
1708             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1709             *dangerous = true;
1710         }
1711     }
1712
1713     if (   captureOrPromotion
1714         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1715         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1716             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1717         && !move_is_promotion(m)
1718         && !move_is_ep(m))
1719     {
1720         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1721         *dangerous = true;
1722     }
1723
1724     return Min(result, ONE_PLY);
1725   }
1726
1727
1728   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1729   // is somehow connected to the threat move returned by null search.
1730
1731   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1732
1733     assert(move_is_ok(m));
1734     assert(threat && move_is_ok(threat));
1735     assert(!pos.move_is_check(m));
1736     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1737     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1738
1739     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1740
1741     mfrom = move_from(m);
1742     mto = move_to(m);
1743     tfrom = move_from(threat);
1744     tto = move_to(threat);
1745
1746     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1747     if (mfrom == tto)
1748         return true;
1749
1750     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1751     // value of the threatening piece, don't prune moves which defend it.
1752     if (   pos.move_is_capture(threat)
1753         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1754             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1755         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1756         return true;
1757
1758     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1759     // prune safe moves which block its ray.
1760     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1761         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1762         && pos.see_sign(m) >= 0)
1763         return true;
1764
1765     return false;
1766   }
1767
1768
1769   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1770   // can be used at a given point in search.
1771
1772   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1773
1774     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1775
1776     return   (   tte->depth() >= depth
1777               || v >= Max(VALUE_MATE_IN_PLY_MAX, beta)
1778               || v < Min(VALUE_MATED_IN_PLY_MAX, beta))
1779
1780           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1781               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1782   }
1783
1784
1785   // refine_eval() returns the transposition table score if
1786   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1787
1788   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1789
1790       assert(tte);
1791
1792       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1793
1794       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1795           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1796           return v;
1797
1798       return defaultEval;
1799   }
1800
1801
1802   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1803   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1804
1805   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1806                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1807     Move m;
1808     Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
1809
1810     H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
1811
1812     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1813     {
1814         m = movesSearched[i];
1815
1816         assert(m != move);
1817
1818         H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
1819     }
1820   }
1821
1822
1823   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1824   // the static position evaluation before and after the move.
1825
1826   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1827
1828     if (   m != MOVE_NULL
1829         && before != VALUE_NONE
1830         && after != VALUE_NONE
1831         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1832         && !move_is_special(m))
1833         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1834   }
1835
1836
1837   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1838   // since the beginning of the current search.
1839
1840   int current_search_time() {
1841
1842     return get_system_time() - SearchStartTime;
1843   }
1844
1845
1846   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
1847   // protocol specifications:
1848   //
1849   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
1850   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
1851   //            use negative values for y.
1852
1853   std::string value_to_uci(Value v) {
1854
1855     std::stringstream s;
1856
1857     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1858       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
1859     else
1860       s << "mate " << (v > 0 ? VALUE_MATE - v + 1 : -VALUE_MATE - v) / 2;
1861
1862     return s.str();
1863   }
1864
1865
1866   // speed_to_uci() returns a string with time stats of current search suitable
1867   // to be sent to UCI gui.
1868
1869   std::string speed_to_uci(int64_t nodes) {
1870
1871     std::stringstream s;
1872     int t = current_search_time();
1873
1874     s << " nodes " << nodes
1875       << " nps "   << (t > 0 ? int(nodes * 1000 / t) : 0)
1876       << " time "  << t;
1877
1878     return s.str();
1879   }
1880
1881
1882   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1883   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1884   // search.
1885
1886   void poll(const Position& pos) {
1887
1888     static int lastInfoTime;
1889     int t = current_search_time();
1890
1891     //  Poll for input
1892     if (input_available())
1893     {
1894         // We are line oriented, don't read single chars
1895         std::string command;
1896
1897         if (!std::getline(std::cin, command) || command == "quit")
1898         {
1899             // Quit the program as soon as possible
1900             Pondering = false;
1901             QuitRequest = StopRequest = true;
1902             return;
1903         }
1904         else if (command == "stop")
1905         {
1906             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
1907             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
1908             Pondering = false;
1909             StopRequest = true;
1910         }
1911         else if (command == "ponderhit")
1912         {
1913             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
1914             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
1915             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
1916             Pondering = false;
1917
1918             if (StopOnPonderhit)
1919                 StopRequest = true;
1920         }
1921     }
1922
1923     // Print search information
1924     if (t < 1000)
1925         lastInfoTime = 0;
1926
1927     else if (lastInfoTime > t)
1928         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1929         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1930         lastInfoTime = 0;
1931
1932     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1933     {
1934         lastInfoTime = t;
1935
1936         dbg_print_mean();
1937         dbg_print_hit_rate();
1938
1939         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
1940         SendSearchedNodes = true;
1941     }
1942
1943     // Should we stop the search?
1944     if (Pondering)
1945         return;
1946
1947     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
1948                            && !AspirationFailLow
1949                            &&  t > TimeMgr.available_time();
1950
1951     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
1952                      || stillAtFirstMove;
1953
1954     if (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
1955         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
1956         || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
1957         StopRequest = true;
1958   }
1959
1960
1961   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
1962   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
1963   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
1964   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
1965   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
1966   // after which the bestmove and pondermove will be printed.
1967
1968   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
1969
1970     std::string command;
1971
1972     // Wait for a command from stdin
1973     while (   std::getline(std::cin, command)
1974            && command != "ponderhit" && command != "stop" && command != "quit") {};
1975
1976     if (command != "ponderhit" && command != "stop")
1977         QuitRequest = true; // Must be "quit" or getline() returned false
1978   }
1979
1980
1981   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
1982   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
1983   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
1984   // threads and one for Windows threads.
1985
1986 #if !defined(_MSC_VER)
1987
1988   void* init_thread(void* threadID) {
1989
1990     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
1991     return NULL;
1992   }
1993
1994 #else
1995
1996   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
1997
1998     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
1999     return 0;
2000   }
2001
2002 #endif
2003
2004
2005   /// The ThreadsManager class
2006
2007
2008   // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
2009   // parameters according to the UCI options values. It is called before
2010   // to start a new search.
2011
2012   void ThreadsManager::read_uci_options() {
2013
2014     maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
2015     minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
2016     useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
2017     activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
2018   }
2019
2020
2021   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2022   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2023   // object for which the current thread is the master.
2024
2025   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2026
2027     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2028
2029     int i;
2030     bool allFinished = false;
2031
2032     while (true)
2033     {
2034         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2035         // master should exit as last one.
2036         if (allThreadsShouldExit)
2037         {
2038             assert(!sp);
2039             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2040             return;
2041         }
2042
2043         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2044         // instead of wasting CPU time polling for work.
2045         while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2046                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2047         {
2048             assert(!sp || useSleepingThreads);
2049             assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
2050
2051             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2052                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2053
2054             // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
2055             lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2056
2057             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
2058             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2059             allFinished = (i == activeThreads);
2060
2061             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
2062             {
2063                 lock_release(&sleepLock[threadID]);
2064                 break;
2065             }
2066
2067             // Do sleep here after retesting sleep conditions
2068             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
2069                 cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
2070
2071             lock_release(&sleepLock[threadID]);
2072         }
2073
2074         // If this thread has been assigned work, launch a search
2075         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2076         {
2077             assert(!allThreadsShouldExit);
2078
2079             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2080
2081             // Copy SplitPoint position and search stack and call search()
2082             // with SplitPoint template parameter set to true.
2083             SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2084             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2085             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2086
2087             memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2088             (ss+1)->sp = tsp;
2089
2090             if (tsp->pvNode)
2091                 search<PV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2092             else
2093                 search<NonPV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2094
2095             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2096
2097             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2098
2099             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2100             // case we are the last slave of the split point.
2101             if (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2102                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2103         }
2104
2105         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2106         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2107         for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2108         allFinished = (i == activeThreads);
2109
2110         if (allFinished)
2111         {
2112             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2113             // be sure sp->lock has been released before to return.
2114             lock_grab(&(sp->lock));
2115             lock_release(&(sp->lock));
2116
2117             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2118             // because here is all finished is not possible master is booked.
2119             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2120
2121             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2122             return;
2123         }
2124     }
2125   }
2126
2127
2128   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2129   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2130   // objects.
2131
2132   void ThreadsManager::init_threads() {
2133
2134     int i, arg[MAX_THREADS];
2135     bool ok;
2136
2137     // Initialize global locks
2138     lock_init(&mpLock);
2139
2140     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2141     {
2142         lock_init(&sleepLock[i]);
2143         cond_init(&sleepCond[i]);
2144     }
2145
2146     // Initialize splitPoints[] locks
2147     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2148         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2149             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2150
2151     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2152     allThreadsShouldExit = false;
2153
2154     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2155     activeThreads = 1;
2156
2157     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2158     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2159     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2160         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2161
2162     // Launch the helper threads
2163     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2164     {
2165         arg[i] = i;
2166
2167 #if !defined(_MSC_VER)
2168         pthread_t pthread[1];
2169         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2170         pthread_detach(pthread[0]);
2171 #else
2172         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2173 #endif
2174         if (!ok)
2175         {
2176             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2177             exit(EXIT_FAILURE);
2178         }
2179
2180         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2181         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2182     }
2183   }
2184
2185
2186   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2187   // helper threads exit cleanly.
2188
2189   void ThreadsManager::exit_threads() {
2190
2191     allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2192
2193     // Wake up all the threads and waits for termination
2194     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2195     {
2196         wake_sleeping_thread(i);
2197         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2198     }
2199
2200     // Now we can safely destroy the locks
2201     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2202         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2203             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2204
2205     lock_destroy(&mpLock);
2206
2207     // Now we can safely destroy the wait conditions
2208     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2209     {
2210         lock_destroy(&sleepLock[i]);
2211         cond_destroy(&sleepCond[i]);
2212     }
2213   }
2214
2215
2216   // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
2217   // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
2218   // the current split point.
2219
2220   bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
2221
2222     assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
2223
2224     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2225
2226     for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
2227     return sp != NULL;
2228   }
2229
2230
2231   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2232   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2233   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2234   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2235   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2236   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2237   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2238
2239   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2240
2241     assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
2242     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2243     assert(activeThreads > 1);
2244
2245     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2246         return false;
2247
2248     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2249     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2250
2251     // No active split points means that the thread is available as
2252     // a slave for any other thread.
2253     if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
2254         return true;
2255
2256     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2257     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2258     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2259     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2260         return true;
2261
2262     return false;
2263   }
2264
2265
2266   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2267   // a slave for the thread with threadID "master".
2268
2269   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2270
2271     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2272     assert(activeThreads > 1);
2273
2274     for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
2275         if (thread_is_available(i, master))
2276             return true;
2277
2278     return false;
2279   }
2280
2281
2282   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2283   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2284   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2285   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2286   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2287   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2288   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2289   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2290
2291   template <bool Fake>
2292   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2293                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2294                              int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2295     assert(pos.is_ok());
2296     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2297     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2298     assert(*bestValue <= *alpha);
2299     assert(*alpha < beta);
2300     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2301     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2302     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
2303     assert(activeThreads > 1);
2304
2305     int i, master = pos.thread();
2306     Thread& masterThread = threads[master];
2307
2308     lock_grab(&mpLock);
2309
2310     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2311     // active split points, don't split.
2312     if (   !available_thread_exists(master)
2313         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2314     {
2315         lock_release(&mpLock);
2316         return;
2317     }
2318
2319     // Pick the next available split point object from the split point stack
2320     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2321
2322     // Initialize the split point object
2323     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2324     splitPoint.master = master;
2325     splitPoint.betaCutoff = false;
2326     splitPoint.ply = ply;
2327     splitPoint.depth = depth;
2328     splitPoint.threatMove = threatMove;
2329     splitPoint.alpha = *alpha;
2330     splitPoint.beta = beta;
2331     splitPoint.pvNode = pvNode;
2332     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2333     splitPoint.mp = mp;
2334     splitPoint.moveCount = moveCount;
2335     splitPoint.pos = &pos;
2336     splitPoint.nodes = 0;
2337     splitPoint.ss = ss;
2338     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2339         splitPoint.slaves[i] = 0;
2340
2341     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2342
2343     // If we are here it means we are not available
2344     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2345
2346     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2347
2348     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2349     for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
2350         if (thread_is_available(i, master))
2351         {
2352             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2353             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2354             splitPoint.slaves[i] = 1;
2355             workersCnt++;
2356         }
2357
2358     assert(Fake || workersCnt > 1);
2359
2360     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2361     lock_release(&mpLock);
2362
2363     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2364     // their idle loop.
2365     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2366         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2367         {
2368             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2369
2370             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2371
2372             if (useSleepingThreads && i != master)
2373                 wake_sleeping_thread(i);
2374         }
2375
2376     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2377     // which it will instantly launch a search, because its state is
2378     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2379     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2380     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2381     idle_loop(master, &splitPoint);
2382
2383     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2384     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2385     lock_grab(&mpLock);
2386
2387     *alpha = splitPoint.alpha;
2388     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2389     masterThread.activeSplitPoints--;
2390     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2391     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2392
2393     lock_release(&mpLock);
2394   }
2395
2396
2397   // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
2398   // when it is time to start a new search.
2399
2400   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2401
2402      lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2403      cond_signal(&sleepCond[threadID]);
2404      lock_release(&sleepLock[threadID]);
2405   }
2406
2407
2408   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
2409
2410   RootMove::RootMove() {
2411
2412     nodes = 0;
2413     pv_score = non_pv_score = -VALUE_INFINITE;
2414     pv[0] = MOVE_NONE;
2415   }
2416
2417   RootMove& RootMove::operator=(const RootMove& rm) {
2418
2419     const Move* src = rm.pv;
2420     Move* dst = pv;
2421
2422     // Avoid a costly full rm.pv[] copy
2423     do *dst++ = *src; while (*src++ != MOVE_NONE);
2424
2425     nodes = rm.nodes;
2426     pv_score = rm.pv_score;
2427     non_pv_score = rm.non_pv_score;
2428     return *this;
2429   }
2430
2431   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2432   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2433   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2434   // long PV to print that is important for position analysis.
2435
2436   void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
2437
2438     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2439     TTEntry* tte;
2440     int ply = 1;
2441
2442     assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_legal(pv[0]));
2443
2444     pos.do_move(pv[0], *st++);
2445
2446     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
2447            && tte->move() != MOVE_NONE
2448            && pos.move_is_legal(tte->move())
2449            && ply < PLY_MAX
2450            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
2451     {
2452         pv[ply] = tte->move();
2453         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
2454     }
2455     pv[ply] = MOVE_NONE;
2456
2457     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2458   }
2459
2460   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2461   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2462   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2463
2464   void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
2465
2466     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2467     TTEntry* tte;
2468     Key k;
2469     Value v, m = VALUE_NONE;
2470     int ply = 0;
2471
2472     assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_legal(pv[0]));
2473
2474     do {
2475         k = pos.get_key();
2476         tte = TT.retrieve(k);
2477
2478         // Don't overwrite existing correct entries
2479         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
2480         {
2481             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
2482             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
2483         }
2484         pos.do_move(pv[ply], *st++);
2485
2486     } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
2487
2488     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2489   }
2490
2491   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
2492   // formatted according to UCI specification.
2493
2494   std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, Value alpha,
2495                                        Value beta, int pvIdx) {
2496     std::stringstream s, l;
2497     Move* m = pv;
2498
2499     while (*m != MOVE_NONE)
2500         l << *m++ << " ";
2501
2502     s << "info depth " << depth
2503       << " seldepth " << int(m - pv)
2504       << " multipv " << pvIdx + 1
2505       << " score " << value_to_uci(pv_score)
2506       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
2507       << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
2508       << " pv "    << l.str();
2509
2510     return s.str();
2511   }
2512
2513
2514   void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2515
2516     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2517     Move* sm;
2518
2519     clear();
2520     bestMoveChanges = 0;
2521
2522     // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
2523     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
2524     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2525     {
2526         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
2527         // is in the list before to add it.
2528         for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
2529
2530         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
2531             continue;
2532
2533         RootMove rm;
2534         rm.pv[0] = cur->move;
2535         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
2536         rm.pv_score = -VALUE_INFINITE;
2537         push_back(rm);
2538     }
2539   }
2540
2541
2542   // When playing with strength handicap choose best move among the MultiPV set
2543   // using a statistical rule dependent on SkillLevel. Idea by Heinz van Saanen.
2544   void do_skill_level(Move* best, Move* ponder) {
2545
2546     assert(MultiPV > 1);
2547
2548     // Rml list is already sorted by pv_score in descending order
2549     int s;
2550     int max_s = -VALUE_INFINITE;
2551     int size = Min(MultiPV, (int)Rml.size());
2552     int max = Rml[0].pv_score;
2553     int var = Min(max - Rml[size - 1].pv_score, PawnValueMidgame);
2554     int wk = 120 - 2 * SkillLevel;
2555
2556     // PRNG sequence should be non deterministic
2557     for (int i = abs(get_system_time() % 50); i > 0; i--)
2558         RK.rand<unsigned>();
2559
2560     // Choose best move. For each move's score we add two terms both dependent
2561     // on wk, one deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
2562     // then we choose the move with the resulting highest score.
2563     for (int i = 0; i < size; i++)
2564     {
2565         s = Rml[i].pv_score;
2566
2567         // Don't allow crazy blunders even at very low skills
2568         if (i > 0 && Rml[i-1].pv_score > s + EasyMoveMargin)
2569             break;
2570
2571         // This is our magical formula
2572         s += ((max - s) * wk + var * (RK.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
2573
2574         if (s > max_s)
2575         {
2576             max_s = s;
2577             *best = Rml[i].pv[0];
2578             *ponder = Rml[i].pv[1];
2579         }
2580     }
2581   }
2582
2583 } // namespace